一种落杯机构及其落杯方法与流程

本发明涉及饮品自动化领域，尤其是涉及一种落杯机构及其落杯方法。

背景技术：

酒吧、咖啡馆或者餐馆等餐饮场所通常都可以为顾客提供餐饮服务，而随着科学技术的不断发展，即使前述的传统餐饮场所也开始逐渐实现自动化以降低人力劳动力的使用，这些自动化餐饮装置属于服务机器人范畴。

其中，在餐饮服务中需要使用大量的容器，这些容器例如是用于装食物的或者是用于装饮料的，而现有技术中都是人工将杯子拿过来进行饮品调制，如申请号为：201821310868.1公开的一种落杯模组，其用于冰激凌机中杯子的供给，所述落杯模组包括：滑轨组件以及滑动设置于所述滑轨组件上的至少一个落杯机构；所述落杯机构包括：杯筒、基座以及设置于所述基座中的至少两个卡件，所述基座的一端滑动设置于所述滑轨组件上，所述基座具有上下贯通的腔体，所述杯筒的下端插接于所述腔体中，任一所述卡件枢转地安装于所述基座中，且所述卡件的枢转连接点位于所述卡件的边缘，所述卡件选择性地自所述基座伸出至所述腔体中。本发明落杯模组通过利用杯子的自重，方便杯子的供给，同时其结构紧凑，并可根据需要调节落杯机构的位置。

而随着技术的发展现有技术中开始将该落杯动作实现自动化，其中在进行自动化生产时虽然有采用自动化落杯机构，但是其落杯结构的稳定性都不高。如申请号为201820194122.2公开的一种自动落杯组件，包括：底座、设置在底座上的落杯组件和与落杯组件相邻设置的落杯监测组件；其中，落杯组件包括设置在底座上的落料部件、设置在落料部件一侧的上料部件和设置在落料部件下方的落料辅助部件；其中，落料部件通过伺服螺旋切刀来分离底部相邻的料杯。本发明解决了现有的自动转盘落杯机构通过单纯的人力上料，人力成本高的问题和容易倾斜落杯，自动化生产的效率低的问题，实现了便捷、快速上杯和精准、快速落杯。在经过落料部件的伺服螺旋切刀进行落料，虽然工作效率高，但是通过伺服螺旋切刀来分离底部相邻的料杯后由杯体做自由落体运动落入下一个工位的时候，很容易因为受到外界影响(因为用于饮品的大部分杯体都采用轻量材料)比如风力产生落位偏差，从而影响生产。

而现有技术中将自动化落杯应用于自动售卖时，如申请号为201822032024.1公开的用于饮品自动售卖的装置，包括用于存放杯体并完成杯体出料的落杯器、设置在落杯器相邻位置的用于存放杯盖并完成杯盖出料的落盖器、设置在落盖器相邻位置，用于对饮品胶囊进行冲泡前预处理的胶囊处理装置以及用于将杯体运输到各个工位的运输装置；其中，胶囊处理装置包括胶囊储落料组件以及设置在胶囊储落料组件出料位置的萃取组件，萃取组件的出水口与杯盖顶端连通。该自动售卖方案结构复杂且下料依然是通过自由落体运动，所以同样很容易因为受到外界影响，从而影响生产因为不像工厂还有人在值班随时解决问题，出现偏差时整个装置就会因此出现故障，从而导致无法产生良好的经济效益。

又如申请号为：201821308640.9公开的一种落杯落盖装置，其包括：杯筒、盖筒、第一基板、第二基板以及托盘，托盘上设有至少一接收位，托盘可由第三驱动机构带动而旋转，接收位旋转至第一位置时，存放于杯筒内的杯子可由第一驱动机构驱使而掉落至接收位内；接收位旋转至第二位置时，存放于盖筒内的盖子可由第一驱动机构驱动而掉落至接收位内的杯子上；接收位旋转至第三位置时，压盖组件可由第二驱动机构带动而上下移动从而将盖子压紧到杯子上；其中，接收位旋转至第二位置之前，接收位可由第四驱动机构驱动而移动至第四位置以进行接汁，可以简化传动方式，降低成本。本发明还公开了一种果汁机，果汁机包括上述的落杯落盖装置。其装置结构复杂，同时依然没有解决容易受到外界影响的问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此本发明的目的是为了解决现有的落杯机构结构复杂以及稳定性不高的问题。

一种落杯机构，包括用于储放杯子的落杯机构储杯架以及设置在落杯机构储杯架下方的落杯机构出料件，该落杯机构出料件包括：用于保持杯子位置的落杯件和用于控制落杯件位移的落杯控制件；

其中，落杯件包括：设置在落杯件上的落杯限位控制件以及用于控制落杯限位控制件活动的动力件，落杯限位控制件用于对杯子进行限位固定以及实现落杯动作。

在其中一个实施例中，所述落杯限位控制件设置在所述落杯控制件上。

在其中一个实施例中，落杯机构储杯架的下端出料口设有下料控制件，该下料控制件用于分离设置落杯机构储杯架中最下端的杯子和倒数第二个杯子。

在其中一个实施例中，落杯限位控制件上设有螺旋斜坡，该螺旋斜坡用于对杯子进行限位，螺旋斜坡通过齿轮件传动。

在其中一个实施例中，落杯机构储杯架包括：用于将叠放的杯子进行存储的存杯料筒、设置在存杯料筒下方的存杯料筒底板以及设置在存杯料筒顶部的存杯料筒盖板，存杯料筒盖板为可拆卸。

在其中一个实施例中，存杯料筒底板上设有出料口，下料控制件设置在出料口下方。

在其中一个实施例中，动力件包括：设置在落杯件上的电机、与电机传动的齿圈以及设置在齿圈和落杯限位控制件之间起传动作用的齿轮件。

在其中一个实施例中，落杯控制件包括：用于控制落杯件的落杯控制电缸、与落杯控制电缸平行设置的出料升降导轨以及同样与落杯控制电缸平行设置的出料升降拖链。

在其中一个实施例中，该落杯机构还包括：用于连接落杯控制件和落杯机构储杯架的落杯机构安装架，落杯机构安装架包括：用于将落杯控制件固定连接的落杯机构安装板和设置在落杯控制件上用于连接落杯机构储杯架的落杯机构固定板。

在其中一个实施例中，该落杯机构还设有用于将完成落杯的杯子输送至其他工位的送杯件，送杯件包括：用于对完成落料的杯子进行限位的移动杯托、用于将移动杯托进行位移的移动杯托电缸以及用于连接移动杯托和移动杯托电缸的移动杯托连接板。

本发明还包括一种落杯方法，该方法包括步骤如下：

s1.将杯子装入落杯机构储杯架中后启动落杯机构；

s2.装入落杯机构储杯架的杯子将出料口对准下料控制件后，由下料控制件控制一次下落一个杯子，杯子落入设置在落杯件上的落杯限位控制件中进行限位；

s3.落杯控制电缸启动，带动落杯件位移至送杯件上方，落杯限位控制件启动；

s4.落杯限位控制件进行旋转，杯子顺着落杯限位控制件下降，落入送杯件；

s5.送杯件启动，将杯子送往其他工位。

本发明的有益效果：

本发明通过落杯限位控制件用于对杯子进行限位固定，落杯限位控制件通过螺旋转动完成落杯动作，杯体在进行下落的过程中全程都处于落杯限位控制件的控制下，落杯动作稳定，不会受到外界影响落杯动作；通过设置送杯件可以将杯子送往其他工位，更有利于实现饮品售卖的自动化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明正视图。

图2为本发明爆炸分解示意图。

图3为本发明落杯机构爆炸分解示意图。

图4为本发明齿轮件放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外，中心……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

参照图1和图2，一种落杯机构，包括用于储放杯子的落杯机构储杯架322以及设置在落杯机构储杯架322下方的落杯机构出料件321，该落杯机构出料件321包括：用于保持杯子位置的落杯件3210和用于控制落杯件3210位移的落杯控制件324；

其中，落杯件3210包括：设置在落杯件3210上的落杯限位控制件(图未示)以及用于控制落杯限位控制件活动的动力件3212，落杯限位控制件用于对杯子进行限位固定以及实现落杯动作。杯体在进行下落的过程中全程都处于落杯限位控制件的控制下，落杯动作稳定，不会受到外界影响落杯动作。

优选地，落杯限位控制件为螺旋饮料杯扣。

优选地，该落杯机构储杯架322和落杯机构出料件321两个为一组，可以根据使用需求设置多组。

进一步优选地，落杯限位控制件上设有螺旋斜坡，该螺旋斜坡用于对杯子进行限位，所述螺旋斜坡通过齿轮件3214传动。

更进一步优选地，齿轮件3214包括多组齿轮对，至少等间距设置三组，优选为5组。每组齿轮对又包括第一齿轮3215和第二齿轮3216，第二齿轮3216下部设有落杯限位控制件。

齿圈3213套设于齿轮件3214的外圈。电机的转轴带动齿圈3213转动，齿圈3213带动齿轮件3214的每个齿轮对的第一齿轮3215旋转，第一齿轮3215带动第二齿轮3216旋转，第二齿轮3216带动落杯限位控制件旋转。

根据本发明的落杯机构所适用的杯子具有杯沿，口径合适，不带杯盖，可以叠放，比如常见的一次性杯子。杯子的杯沿最大直径大于5个落杯限位控制件所组成的相切圆直径，所以在机器非运转状态杯子是不会掉下来的。

最底下的杯子的杯沿下方是和落杯限位控制件的螺旋斜坡的上表面接触(不一定是螺旋面最高的地方)。开启机器后，落杯限位控制件进行旋转，杯子杯沿和落杯限位控制件的接触位置顺着螺旋面向下移动，最终脱离螺旋面落下，掉落到下方杯托内。

最下面一个杯子掉下来时候，倒数第二个杯子因为杯沿厚度和螺旋杯扣两个螺旋面上下高度差的差异关系，即螺距小于两个杯子的杯沿高度相加(这样同一个螺距内不会卡入两个杯沿；同时螺旋圈数至少接近或者超过1圈，这样最下面杯子顺着最下面的螺旋坡面落下之前，最上面的螺旋坡面已经旋入倒数第二个杯子的杯沿下面，从而卡住倒数第二个杯子；而且在最上面的螺旋坡面旋入倒数第二个杯子的杯沿下面时，由于螺旋齿的厚度逐渐变大，因此相邻两个杯沿被分离开，从而防止相邻两个杯子粘连在一起)，所以倒数第二个杯子无法落下，从而可以实现一次仅落下一个杯子。

优选地，落杯机构储杯架322包括：用于将叠放的杯子进行存储的存杯料筒3222、设置在存杯料筒3222下方的存杯料筒底板3221以及设置在存杯料筒3222顶部的存杯料筒3222盖板，存杯料筒3222盖板为可拆卸。

进一步优选地，存杯料筒底板3221上设有出料口3224，下料控制件326设置在出料口3224下方。

更进一步优选地，存杯料筒3222至少相邻设置两个，在设置为三个以上时为环形设置，出料口3224的数量根据存杯料筒3222的数量设置。

其中，存杯料筒底板3221上设有电机或气缸带动落杯机构储杯架322进行旋转，将出料口3224旋转至下料控制件326处进行下料。通过设置多个存杯料筒3222可以增加自动落杯机构的容量，减少上料的次数，提高机构的工作效率，存杯料筒3222设置为三个以上时，相邻呈环形设置于存料杯筒底板3221上，能够进一步提高机构的紧凑性，减小占地面积，更有利于实现小型化。

优选地，动力件3212包括：设置在落杯件3210上的电机、与电机传动的齿圈3213以及设置在齿圈3213和落杯限位控制件之间起传动作用的齿轮件3214。

优选地，落杯控制件324包括：用于控制落杯件3210的落杯控制电缸3243、与落杯控制电缸3243平行设置的出料升降导轨3242以及同样与落杯控制电缸3243平行设置的出料升降拖链3241；其中，出料升降导轨3242上设有滑块，该滑块一端于出料升降轨道滑动连接，另一端与落杯件3210固定连接。

进一步优选地，出料升降导轨3242设置两个，分别对称设置于落杯控制电缸3243两侧，通过设置多个导轨辅助运动，进一步提高了运动过程的稳定性。

实施例2

与上述实施例的不同之处在于，该落杯机构还包括：用于连接落杯控制件324和落杯机构储杯架322的落杯机构安装架323，落杯机构安装架323包括：用于将落杯控制件324固定连接的落杯机构安装板3231和设置在落杯控制件324上用于连接落杯机构储杯架322的存杯料筒盖板落杯机构固定板3232。

优选地，落杯机构安装架323设置为方形框架，该方形框架垂直两端分别连接落杯控制电缸3243和出料升降导轨3242。

进一步优选地，该方形框架可以落杯机构出料件321的数量并列设置多个。

优选地，所述落杯机构固定板3232与落杯机构安装架323垂直设置，在落杯机构固定板3232上设有安装槽，用于安装落杯件3210。

优选地，落杯机构安装板3231通过设置固定连接件3244与出料升降导轨3242固定连接。

实施例3

与上述实施例的不同之处在于，该落杯机构还设有用于将完成落杯的杯子输送至其他工位的送杯件325，送杯件325包括：用于对完成落料的杯子进行限位的移动杯托3251、用于将移动杯托3251进行位移的移动杯托3251电缸3252以及用于连接移动杯托3251和移动杯托3251电缸3252的移动杯托连接板3253。杯子由落杯限位控制件处平稳放至设置在落杯件3210正下方的移动杯托3251上，由移动杯托3251电缸3252驱动移动杯托3251位移至下一工位。

本发明还包括一种落杯方法，该方法包括步骤如下：

s1.将杯子装入落杯机构储杯架322中后启动落杯机构；

s2.装入落杯机构储杯架322的杯子将出料口3224对准下料控制件326后，由下料控制件326控制一次下落一个杯子，杯子落入设置在落杯件3210上的落杯限位控制件中进行限位；

s3.落杯控制电缸3243启动，带动落杯件3210位移至送杯件325上方，落杯限位控制件启动；

s4.落杯限位控制件进行旋转，杯子顺着落杯限位控制件下降，落入送杯件325；

s5.送杯件325启动，将杯子送往其他工位。

实施例4

与上述实施例的不同之处在于，落杯机构储杯架322的下端出料口3224设有下料控制件326，该下料控制件326用于分离设置落杯机构储杯架322中最下端的杯子和倒数第二个杯子。

优选地，该下料控制件326包括：设置在出料口3224相邻位置的电机以及与电机连接的挡板，该挡板为u型结构，通过电机带动该挡板做往复运动，可以将最下端的杯子和倒数第二个杯子分离。

最下端的杯子初始位置在落杯件3210上，此时该挡板在电机作用下向前运动，直至运动到挡板伸入最下端的杯子和倒数第二个杯子之间将之分离，然后由落杯机构出料件321进行出料，完成后待落杯机构出料件321复位，电机驱动挡板复位，然后杯子下落，然后电机驱动挡板重复分离动作，通过该下料控制件326来控制一次只落一个杯子。

本发明工作原理如下：

将存杯料筒盖板打开将杯子装入落杯机构储杯架后盖上盖板防止落尘，然后启动落杯机构；由存杯料筒底板上设有电机或气缸带动落杯机构储杯架进行旋转，将出料口旋转至下料控制件处进行下料；

装入落杯机构储杯架的杯子将出料口对准下料控制件后，由下料控制件控制一次下落一个杯子，杯子落入设置在落杯件上的落杯限位控制件中进行限位；

落杯控制电缸启动，配合出料升降导轨带动落杯件位移至移动杯托的正上方，落杯限位控制件进行旋转，杯子顺着落杯限位控制件下降，直至杯子稳稳落入移动杯托中；移动杯托电缸启动，由移动杯托电缸驱动移动杯托位移至下一工位。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。